CH654236A5 - Tellermagazin als werkzeugspeicher einer universal-bohr- und fraesmaschine. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tellermagazin gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Das Tellermagazin dient als Werkzeugspeicher von Uni-versal-Bohr- und Fräsmaschinen. Damit es konstruktiv einfach hergestellt werden kann, ein gegenüber älteren Ausführungen wesentlich verringertes Gewicht aufweist und damit nur kleine Antriebskräfte benötigt, ohne dass die Positioniergenauigkeit beeinträchtigt würde, werden zwei dünne ringförmige Platten aus Blech verwendet, die an ihrem Aus-senumfang zangenförmige Ausnehmungen als Werkzeughalter aufweisen und von denen in dem radialen Innenrand der unteren ringförmigen Platte Radialschlitze und die halbkreisförmigen Ausnehmungen des Malteserkreuzgetriebes vorgesehen sind, die mit einem Treibzapfen sowie einem als Verriegelungs- und Führungsteil dienenden Ringsegment eines von einem kleinen Elektromotor angetriebenen Treibrades zusammenwirken.

Das Aufteilen des Tellers in zwei gesonderte Blechplatten, die z.B. als einfache gestanzte oder genippelte Formteile aus Weissmaterial (Blech) hergestellt werden können, ergibt den Vorteil einer erheblichen Materialeinsparung gegenüber herkömmlichen, als einstückige Gussteile ausgeführten Magazintellern. Da jede Blechplatte an ihrem Aussenrand eine gesonderte zangenförmige Ausnehmung für jedes Werkzeug enthält und beide Blechplatten mit einem Zwischenabstand untereinander fest verbunden sind, ergibt sich eine hohe Starrheit des Tellers und eine ausreichende axiale Länge zur sicheren Halterung jedes Werkzeugs. Aufgrund des wesentlich verringerten Baugewichtes des Magazintellers kann als Antriebsaggregat ein relativ kleiner Elektromotor, wie er z.B. als Scheibenwischermotor in Kraftfahrzeugen Verwendung findet, eingesetzt werden, dessen Ausgangswelle direkt mit dem Treibrad des Malteserkreuzgetriebes gekoppelt werden kann, ohne dass eine Zwischenuntersetzung notwendig ist. Das Fehlen einer solchen Zwischenuntersetzung ergibt eine erhebliche Platzeinsparung.

Im praktischen Betrieb hat es sich jedoch herausgestellt, dass die Einzelteile des Antriebszuges relativ frühzeitig ver-schleissen. Dies gilt insbesondere für den Treibzapfen sowie die beiden Flanken der Radialschlitze in der Ringscheibe. Der Verschleiss dieser beiden Bauteile trat besonders dann auf, wenn das Tellermagazin unsymmetrisch mit Werkzeugen bestückt worden war, was zu Unwuchten führte, die die jeweiligen Antriebsteile besonders hohen Beanspruchungen unterwarfen. Unerwünschte Unwucht am Tellermagazin trat beispielsweise auch dann auf, wenn unterschiedlich schwere Werkzeuge verwendet wurden.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Verschleiss der das Tellermagazin antreibenden Bauteile zu vermindern.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch das erfindungsge-mässe Vorsehen eines in die Radialschlitze eingreifenden Kulissenstabes ergibt sich ein grossflächiger Kontakt zwischen den Seitenflächen des Kulissenstabes und den Seitenwänden der Radialschlitze. Da der Kulissenstab am Treibrad über den Treibzapfen gelagert ist, wird die Drehbewegung dieses Treibrades auf die Ringscheibe allein durch den Kulissenstab übertragen. Eine linienförmige Berührung zwischen dem Treibzapfen und den Seitenwänden der Radialschlitze, welche in erster Linie für den relativ frühzeitigen Verschleiss der Seitenwände verantwortlich war, wird durch die Verwendung des Kulissenstabes vermieden.

Um einen problemlosen Eingriff des äussersten radialen Endes des Kulissenstabes in den jeweiligen Radialschlitz zu gewährleisten, ist der Kulissenstab an seinem radial inneren Teilstück derart geführt, dass sich sein äusserstes Ende bei einer entsprechenden Eingriffsstellung des Tellerrades stets unmittelbar vor dem nächstfolgenden Radialschlitz befindet. Gemäss einer besonders zweckmässigen Ausgestaltung der Erfindung ist der Kulissenstab in einer Kulissenführung im Drehzentrum des Tellermagazins längsverschiebbar geführt.

Für die Antriebs-Baugruppe ergibt sich ein geringerer Platzbedarf sowie eine konstruktive Vereinfachung, wenn der Kulissenstab an einer Radiallasche des Treibrades angelenkt ist, da dann das Treibrad lediglich den Durchmesser des als Verriegelungs- und Führungsteil wirksamen Ringsegmentes haben muss.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Spindelstockes mit Horizontalspindel, dem Tellermagazin und dem Werkzeugwechsler;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die untere Ringplatte mit dem Malteserkreuzgetriebe und der Kulissenführung;

Fig. 3 eine teilgeschnittene Seitenansicht des Tellermagazins mit dem Stellantrieb.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind auf einem horizontalen Spindelstock 1, welcher auf einem Ständer 2 horizontal verfahrbar ist und an seinem einen Stirnende die Horizontalspindel 3 sowie an seinem Ende den Antriebsmotor 4 trägt, ein horizontales Tellermagazin 5 und ein in Richtung einer 45°-Achse 6a ausfahrbarer und zumindest um 180° um diese

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Achse 6a verschwenkbarer Werkzeugwechsler 6 angeordnet. Das Tellermagazin ist um eine Mittelachse 7, welche senkrecht zur Drehachse der Spindel 3 verläuft, mittels eines Stellantriebes 8 schrittweise verdrehbar und trägt an seinem Aussenrand eine Vielzahl von Werkzeugen 9.

Das in den Fig. 2, 3 im einzelnen dargestellte Tellermagazin 5 besteht aus zwei gesonderten Platten in Form von Blechringen 10,11, die durch Nieten 12 und Distanzstücke 13 unter einem vorgegebenen Zwischenabstand a fest miteinander verbunden sind. An ihrem Aussenrand weisen beide Blechringe 10,11 in der vorgegebenen Teilung eine Vielzahl von halbrunden Ausnehmungen 14,15 auf, welche zusammen mit Federlaschen 16 an dem oberen Blechring 11 die Werkzeughalterungen darstellen. Die nach oben auslenkbaren Federlaschen 16 besitzen ebenfalls halbrunde Ausnehmungen und tragen an ihren beiden radialen Endteilen nach unten weisende Klinken oder Klauen 16a, deren Unterfläche nach verschiedenen Seiten abgeschrägt ist. Diese Klinken 16a greifen in die Radialkerben bzw. Nuten im Ringbund eines Werkzeugschaftes und legen auf diese Weise die Werkzeuge 9 im Magazinteller 5 fest. Eine radial innere Schrägflä-che an den Klinken 16a zieht die Werkzeugschäfte in die Ausnehmungen 14,15 hinein.

Die aus den beiden Blechringen 10 und 11 gebildete Baugruppe ist mit dem Innenrand des oberen Blechringes 11 über Schraubbolzen 17 an den Enden der Arme 18 eines Trägerkreuzes 19 starr befestigt. Dieses Trägerkreuz 19 ist über ein Zentrallager, bestehend aus Kugellagern 20 und einer Drehhülse 21, drehbar auf einer fest am horizontalen Spin-delstock 2 angeordneten Brücke 22 befestigt. Seitlich an dieser Brücke 22 ist ein Trägerarm 23 angeschraubt, an dem der Stellantrieb 8, bestehend aus einem handelsüblichen Scheibenwischermotor 24 für LKWs, mit vertikaler Abtriebswelle 25, einem Zwischenrad 26 und einem direkt mit dem Zwischenrad 26 drehfest verbundenen Treibrad 27 eines Malteserkreuzgetriebes angeordnet sind. Zusätzlich ist auch eine Index-Einrichtung 28 an diesem Trägerarm 23 angeschraubt, deren Schaltstifte 29 mit an der Unterseite des unteren Blechringes 10 vorstehenden Nippeln 30 zusammenwirken. Diese Index-Einrichtung dient der Positioniersteuerung des Tellermagazins, wobei eine nicht dargestellte Zähleinrichtung die jeweils eingenommene Position des Tellermagazins durch einfaches Abzählen der auf Kreisbahnen angeordneten Nippeln 30 erfasst. Auf zusätzlichen Kreisbahnen in grösseren Winkelabständen, z.B. 90°, angeordnete Nippel 30a dienen zur Lage- und Abzählkontrolle.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, sind am Innenrand des unteren Blechringes 10 mit gleicher Teilung wie die Werkzeughalterungen 14 halbkreisförmige Ausnehmungen 32 und mit einem Zwischenabstand um einen vorgegebenen Winkel versetzt radiale Blindschlitze 33 eingearbeitet. An einer Seitenlasche 39 des Treibrades 27 des Malteserkreuzgetriebes ist ein Kulissenstab 36 über einen Treibzapfen 34 gelagert, welcher - wie in Fig. 2 gezeigt - bei einer vollen Umdrehung des Treibrades 27 in einen der Radialschlitze 33 eingreift und dabei den unteren Blechring 10 des Tellermagazins 5 um einen Schritt verdreht. Ein an der Oberfläche des Treibrades 27 konzentrisch zu seiner Drehachse angeordnetes Ringsegment 35 dient als Fixierglied, welches unerwünschte Verdrehungen des Tellermagazins verhindert. Dieses Ringsegment 35 bleibt solange in ruhender oder gleitender Anlage am Innenrand der halbrunden Ausnehmung 32, bis der Kulissenstab 36 in einen der radialen Blindschlitze 33 bei einer Drehbewegung der Treibscheibe 27 hineinfahrt und den Blechring 10, d.h. das Tellermagazin 5, um die Drehachse im Zentrallager verdreht. Die Anordnung und die Form des Ringsegmentes 35 und des Kulissenstabes 36 sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass in jeder Stellung, in welcher der Kulissenstab 36 in keinen der Radialschlitze 33 eingreift, die Relativlage zwischen dem. Treibrad 27 und dem Blechring 10 durch das Ringsegment 35 fixiert ist. Besondere Verriegelungsmittel, wie Steckbolzen od.dgl., sind damit nicht notwendig.

Der Kulissenstab 36 ist in Richtung des Doppelpfeiles längsverschiebbar gelagert und mit seinem radial inneren Ende in einer Kulissenführung 38 geführt, welche im Drehzentrum des Tellerrades angeordnet ist. Die radial äusseren Enden des Kulissenstabes 36 sind ballig geformt, um den Einlauf in die jeweiligen Radialschlitze 33 der Ringscheibe 10 zu erleichtern. Ferner ist das radial äussere Ende 37 des Kulissenstabes an einer radialen Lasche 39 des Treibrades 27 gelagert. Um ein problemloses Überfahren des Ringsegmentes 35 bei jeder Drehbewegung des Treibrades 27 zu ermöglichen, ist im unteren Teil des Kulissenstabes 36 eine Ausnehmung 40 eingearbeitet (vgl. oberer Teil Fig. 2).

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann insbesondere die Kulissenführung durch ein anderes Führungsmittel ersetzt werden, welches sicherstellt, dass der - ggf. erheblich gekürzte - Kulissenstab unmittelbar vor dem Einfahren in den Radialschlitz in Längsrichtung des Schlitzes, d.h. etwa radial, ausgerichtet ist. Eine derartige Führung bzw. Positionierung kann beispielsweise auch durch Federanschläge'od.dgl. erfolgen.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

654 236 PATENTANSPRÜCHE

1. Tellermagazin als Werkzeugspeicher von Universal-Bohr-und Fräsmaschinen, bestehend aus einem an der Maschine über dem Spindelstock horizontal gelagerten Teller, aus einer Vielzahl von am äusseren Tellerrand in vorgegebener Teilung angeordneten zangenförmigen Werkzeughaltern und aus einem Stellmotor, der über ein Malteserkreuzgetriebe das Tellermagazin in durch die Teilung der Werkzeughalter vorgegebenen Schritten um seine Mittelachse verdreht, wobei der Teller des Tellermagazins aus zwei in einem vorgegebenen Zwischenabstand fest miteinander verbundenen ebenen Platten besteht, die an ihrem kreisförmigen Aussen-rand als gemeinsame Werkzeughalter dienende zangenförmi-ge Ausnehmungen aufweisen und die mit dem Zentrallager drehfest verbunden sind, wobei eine der Platten die Ringscheibe ist, die an ihrem Innenrand in abwechselnder Folge Radialschlitze und halbkreisförmige Ausnehmungen des Malteserkreuzgetriebes aufweist, und wobei die Antriebswelle des Stellmotors mit dem Treibrad des Malteserkreuzgetriebes gekuppelt ist, dessen aussermittig angeordneter Treibzapfen den Radialschlitzen in der Ringscheibe und dessen als Ringsegment ausgebildeter Verriegelungs- und Führungsteil den halbkreisförmigen Ausnehmungen in der Ringscheibe zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Treibzapfen (34) ein Kulissenstab (36) angelenkt ist, der mit einem radial äusseren Endteil (37) in abwechselnder Folge in die Radialschlitze (33) der Ringscheibe (10) eingreift.

2. Tellermagazin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kulissenstab (36) im Drehzentrum des Tellermagazins (5) in einer Kulissenführung (38) in etwa radialer Ausrichtung verschiebbar geführt ist.

3. Tellermagazin nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenführung (38) drehbar gelagert ist.

4.Tellermagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kulissenstab (36) an einer Radiallasche (39) des Treibrades (27) angelenkt ist.

5. Tellermagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das radial äussere Endteil (37) des Kulissenstabes (36) abgerundet ist.